Электрические аппараты

Глава 1.

ПРЕДИСЛОВИЕ

ОГЛАВЛЕНИЕ

Год

Санкт - Петербург

Учебное пособие для учащихся Технической школы

ТИПА Ем

ВАГОНОВ МЕТРОПОЛИТЕНА

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Предисловие………………………………………………………. Глава 1. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ Тяговый двигатель ДК-108………………………………………. Принцип работы ДК-108 в ходовом режиме……………………. Принцип работы ДК-108 в тормозном режиме…………………. Контакторы………………………………………………………... Пневматический контактор ПК-162…………………………….. Устройство дугогашения ………………………………………… Электромагнитные контакторы………………………………….. Кулачковые контакторные элементы……………………………. Групповые коммутационные аппараты…………………………. Контроллер машиниста КВ-55…………………………………... Реверсор ПР-772…………………………………………………... Реостатный контроллер ЭКГ-17…………………………………. Переключатель положений ЭКГ-18……………………………... Реле………………………………………………………………… Токоприёмник ТР-3………………………………………………. Главный разъединитель ГВ-10Ж………………………………… Линейные контакторы……………………………………………. Пуско-тормозные сопротивления ПТС………………………….. Индуктивный шунт ИШ………………………………………….. Контакторы шунтировки КШ1 и КШ2………………………….. Контакторы шунтировки КШ3 и КШ4………………………….. Панель с реле перегрузки РП…………………………………….. Реле ускорения и торможения РУТ……………………………… Заземляющее устройство машин ЗУМ………………………….. Реле времени РВ2…………………………………………………. Реле времени торможения РВТ………………………………….. Реле времени РВ1………………………………………………… Стоп-реле СР1…………………………………………………….. Стоп-реле СР2…………………………………………………….. Реле ручного торможения РРТ…………………………………… Реле реверсирования РР………………………………………….. Педаль безопасности ПБ…………………………………………. Реле педали безопасности РПБ…………………………………... Реле перехода Рпер. ……………………………………………… Промежуточное реле ПР………………………………………….. Контактор дополнительных подмагничивающих обмоток ТШ.. Контактор компрессора КК……………………………………… Термореле компрессора ТРК…………………………………….. Нулевое реле НР…………………………………………………... Контактор освещения КО………………………………………… Устройства регулируемого заряда аккумуляторных батарей….. Автоматический выключатель вспомогательных цепей АВ-8… Лампы освещения салона………………………………………… Аккумуляторная батарея…………………………………………. Предохранители…………………………………………………... Электроконтактная коробка автосцепки………………………... Реле дверей вагона РД……………………………………………. Реле контроля дверей поезда КД………………………………… Глава 2. РАБОТА ВСПОМОГАТЕЛЬНОЙ СХЕМЫ Цепь мотор-компрессора…………………………………………. Цепь освещения салона…………………………………………... Цепь регулируемого подзаряда аккумуляторной батареи……... Цепь дополнительных подмагничивающих обмоток………….. Цепь нулевого реле и элктропечи……………………………….. Схема управления дверьми и дверная сигнализация…………... Цепь управления мотор-компрессорами………………………... Красные сигнальные фонари…………………………………….. Белые сигнальные фонари (фары) и прожекторы……………… Аварийное освещение и освещение кабины……………………. Бортовая сигнализация…………………………………………… Схема контроля пневмотормоза…………………………………. Подзаряд аккумуляторной батареи……………………………… Схема регулируемого заряда аккумуляторной батареи………... Глава 3. РАБОТА СИЛОВОЙ СХЕМЫ Работа тяговых электрических машин в ходовом режиме…….. Работа тяговых электрических машин в тормозном режиме….. Режим «ход-1»…………………………………………………….. Режим «ход-2»…………………………………………………….. Режим «ход-3»…………………………………………………….. Режим «тормоз-1»………………………………………………… Режим «тормоз-2»………………………………………………… Режим «тормоз-1А»………………………………………………. Глава 4. РАБОТА СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ Понятие поездного провода……………………………………… Подача напряжения на 10 поездной провод……………………. Схема цепи педали безопасности………………………………... Схема управления реверсором…………………………………... Схема управления реостатным контроллером………………….. Схема управления переключателем положений………………... Схема сигнализации неисправности…………………………….. Режим «ход-1»…………………………………………………….. Режим «ход-2»…………………………………………………….. Режим «ход-3»…………………………………………………….. Сброс с ходового режима………………………………………… Режим «тормоз-1»………………………………………………… Режим «тормоз-2»………………………………………………… Режим «тормоз-1А»………………………………………………. Сброс с тормозного режима……………………………………… Изменение уставок РУТ………………………………………….. Резервное управление поездом…………………………………... Приложения………………………………………………..

Настоящее Пособие призвано оказать помощь слушателям Технической школы Петербургского метрополитена, обучающимся по программе подготовки машинистов электропоездов, в изучении конструкции электрических аппаратов и работы электрических схем вагона типа Ем.

В первой главе Пособия изложены сведения по назначению и конструктивным особенностям электрических аппаратов вагона типа Ем.

Во второй, третьей и четвёртой главах рассматриваются вопросы работы электрических схем.

* * *

Успешное овладение знаниями по изучаемой дисциплине возможно лишь при тщательной домашней проработке пройденного материала, активном диалоге с преподавателем и обязательном выполнении всех его указаний.

ТЯГОВАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ДК-108

Электрическая машина ДК-108 – постоянного тока, обратимая, коллекторная, с волновой обмоткой якоря. Номинальное напряжение 375 В. Номинальная мощность 68 кВт.

Свойство обратимости означает, что ДК-108 может работать как двигателем, так и генератором.

В первом случае электрическая энергия, потребляемая от контактной сети, преобразуется в механическую, развивая при этом вращающий момент на валу двигателя.

Во втором случае механическая энергия вращения колесной пары преобразуется в электрическую энергию.

Тяговая машина ДК-108 состоит из остова, четырех главных и четырех дополнительных полюсов, якоря, двух подшипниковых щитов, четырех кронштейнов со щеткодержателями и щетками.

Остов тягового двигателя предназначен для крепления на нем подшипниковых щитов, главных и дополнительных полюсов и является магнитопроводом.

Главные полюса предназначены для создания основного магнитного потока. Полюс состоит из сердечника и катушки. Сердечник изготавливается из листов электротехнической стали для уменьшения электрических потерь на вихревые токи. Зазор между якорем и главными полюсами составляет 3,25 мм. Ввиду этого у ДК-108 затруднено самовозбуждение в тормозном режиме – в режиме генерации тока. Поэтому на главных полюсах намотаны дополнительные подмагничивающие обмотки, включаемые с помощью контактора ТШ только в тормозном режиме и помогающие электрической машине быстрее самовозбудиться.

Дополнительные полюса предназначены для создания магнитного потока, улучшающего коммутацию двигателя и его технические характеристики. Дополнительные полюса устанавливаются между главными.

Якорь предназначен для укладки в его пазах обмотки и создания вращающего момента.

Якорь состоит из стального вала; сердечника, набранного из листов электротехнической стали; нажимных шайб, коллектора, обмотки и вентилятора.

Коллектор предназначен для распределения тока по проводникам якоря таким образом, что в проводниках, находящихся под «северным» полюсом, ток протекает в одном направлении, а в проводниках, находящихся под «южным» полюсом, – в другом направлении. Это необходимо для получения максимального вращающего момента двигателя.

Кронштейны щёткодержателей крепятся к подшипниковому щиту и предназначены для крепления щёткодержателей со щётками, а также входящих в двигатель проводов и перемычек.

Некоторые сравнительные технические данные тяговых электрических машин ДК-108 и ДК-117 (применяются на вагонах 81-серии: 81-717, 81-717.5, 81-540.7 и др.) приведены в таблице:

№ пп	Технические данные	ДК-108	ДК-117
	Номинальная мощность, кВт
	Номинальное напряжение в ходовом режиме, В
	Номинальное напряжение в тормозном режиме, В
	Ток часового режима, А
	Зазор между якорем и полюсами, мм	3,25	2,5
	Наличие подмагничивающей обмотки	есть	нет
	Тип обмотки якоря	волновая	петлевая

ПРИНЦИП РАБОТЫ ДК-108 В ХОДОВОМ РЕЖИМЕ

основан на использовании взаимодействия тока, протекающего по проводникам якоря, с магнитным потоком главных полюсов. В результате взаимодействия, на каждый проводник с током действует сила F_А (сила Ампера), величина которой прямо пропорциональна току и магнитному потоку:

F_А ~ (I,Ф), где I – ток якоря, Ф – магнитный поток.

Направление силы определяется по правилу левой руки. Сила Ампера создает вращающий момент Мвр., который приводит якорь с проводниками во вращение.